中国古代科学家传记-第94章
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的用材制度。其内容如下：
“凡构屋之制，皆以材为祖，材有八等，度屋之大小，因而用之。”
接着便列出了八个等级的“材”之尺寸及使用范围。
随后又写到：“凡屋宇之高深，名物之短长，曲直举折之势，规矩绳
墨之宜，皆以所用材之分以为制度焉。”
“材”是一个包含了广和厚两个数据的双向模数，它实际取自
等第材截面（ 寸） 广■截面（ 寸） 广使用范围
（15 份） 厚（6 份）（6 份） 厚（4 份）
第一等9×6 3。6×2。4 殿身九间至十一间用
之。
第二等8。25×5。5 3。3×2。2 殿身五间至七间用之。
第三等7。5×5 3×2 殿身三间至五间厅堂七
间用之。
第四等7。2×4。8 2。88×1。92 殿身三间厅堂五间用
之。
第五等6。6×4。4 2。64×1。76 殿小三间厅堂大三间用
之。
第六等6×4 2。4×1。6 亭榭或小厅堂皆用之。
第七等5。25×3。5 2。1×1。4 小殿及亭榭等用之。
第八等4。5×3 1。8×1。2 殿内藻井或小亭榭用
之。
每一建筑物中使用最多的构件——枋子或■的断面。这种构件的断面又是
建筑中最小的断面。所谓一等材广九寸厚六寸就意味着以一等材建造的房
屋，其所使用的■和枋的断面皆为高九寸宽六寸的标准化尺寸。而梁、额
等大型受力构件之断面为材的数倍，如三材之梁，即意味着梁的断面高度
为九寸的三倍，即二尺七寸；宽度为六寸的三倍，即一尺八寸。为了使用
灵活，又有一种补充模数称为“分”，一“分”为材高的十五分之一，材
宽的十分之一。此外还有一种高六“分”宽四“分”的模数，称为“■”。
一材加一■称为一足材，亦即总高为二十一“分”的构件称为足材构件。
使用这种模数制有何实际意义呢？首先应看到的是将建筑构件的断面，都
统一成3∶2 的比例，这个比例数字具有重要的力学价值。这可从材料力学
发展史中找到依据。英国科学家T．杨（Young）曾证实，矩形断面的梁有
着以下的特性，当高宽比为3∶ 时，刚性最大，高宽比为
1
2∶ 时强度
1
最大，高宽比为1∶1 时最富于弹性。而李诫的模数制使梁具有高宽比为3∶
2 的断面，它的强度虽比最佳值稍低，但刚度有所增加，又是整数值，可
以认为是既有科学性，又有实用性的合理比例。且同时又属出材率高的比
例。而T。杨的结论比李诫迟了600 年。李诫的这一成就表明中国人在12
世纪初对材料受力性能的认识是处于领先地位的。比李诫晚三个多世纪的
意大利科学家伽利略（Galileo）只建立了断面高宽比对杆件强度影响的定
性概念，而没有定量。伽利略曾提出：“任一条木尺或粗杆，如果它的宽
度较厚度为大，则依宽边竖立时，抵抗断裂的能力比平放为大，其比例恰
为厚度与宽度之比。这样的结论与李诫所言之凿凿的高宽比为3∶2 相比，
当然要逊一筹。按照《营造法式》中所规定的构件用材尺寸，经过验算证
明，梁、檩、椽等构件的大小都具有比较接近的安全度，而且是采取了等
应力的设计原则。这样的结果更进一步地说明了李诫在建筑结构力学方面
取得了相当高的成就。
材分模数制的另一重要作用是使建筑物的节点标准化，首先要看到当
时的建筑物，多使用一组斗■作为梁、柱、额等承重结构构件之间的节点，
同时利用斗■承托大挑檐，这是保护房屋的柱子、墙壁少受日晒雨淋所必
须的。斗■本身由许多纵横相交的枋木叠架而成，其中垫以小木块，以枋
木作成的■，与小木块作成的斗之间的模数关系即是材■相间的关系。其
他节点也多遵循材■相间的构造关系，法式制度的条文中对于某些节点的
描述，直接用几材几■来称呼，工匠见之一目了然。可以说，材分模数制
蕴含着工匠对节点构造处理的概念。
材分模数制还有一个重要的特征，就是变造的制度，这一点李诫正是
针对先于他的元■法式之缺点而建立的。所谓变造，就是解决不同大小的
建筑之尺度问题，因为中国建筑都是以群组方式来建造的，而在一个建筑
群中，又要体现出封建礼制秩序，主从分明，处于从属地位的建筑等第必
须低于主要建筑，因此要求材分模数制必须能适应它。于是李诫在制度中
规定了“材有八等，度屋之大小，因而用之”。这种多等级模数制使用时
有很多优越性，对于领导设计与施工的都料匠来说，可以根据用材等第准
确地把握建筑群中每幢建筑的尺度，取得满意的建筑艺术效果，对于工匠
来说，只要掌握一套用材标准，各种不同等第建筑中的构件，只要使用八
等材各自的材分标尺去放线，施工。免去了对于繁多的尺寸之记忆，这在
当时依靠口耳相传的技术条件下，是非常理想的。
李诫所总结的用材制度，在当时的生产力、生产关系的条件下，无愧
为一种完美的模数制。
随着“标准化”这一词汇的使用，人们往往会联想到千篇一律，无创
造性、枯燥无味等，然而李诫在编制《营造法式》制度的条文中，却注意
到给工匠留有创造之余地，有“随宜加减”的处理。例如彩画的绘制，《营
造法式》在介绍了华文品类、绘画步骤、调色方法之后，便指出彩画设计
的构想在于“取其轮奂鲜丽如组绣华绵之文尔”。其“用色之制，随其所
写，或深或浅，或轻或重，千变万化，任其自然”。这段文字说明法式虽
有定法，而无定式，彩画之好坏，不在于是否画了法式所规定的一些题材，
如牡丹花、宝相华之类，而要看其牡丹花画得是否生动、自然，在当时以
真为师的社会时尚影响下，要求花卉画得形态逼真，才算上乘。因此作为
法式制度只需提出构想，而留给画匠去创作。
从上述的各个方面，可以看出李诫是一位具有辩证思维方法的人，在
科学技术被视为雕虫小技的时代，李诫能以科学的、辩证的思想来编写这
部《营造法式》，这对800 多年前的古人来说，是难能可贵的。
《营造法式》成书后，曾被朝廷颁发全国各地官署，在社会上引起了
一定的反响，有些官员还自已抄录，例如河南陈留县的县尉晁载之，于崇
宁五年（1106）编辑《续谈助》一书时，曾节录前十五卷的各作制度，并注
明：“右钞崇宁二年正月通直郎试将作少监李诫所编营造法式，其宫殿佛
道龛帐，非常所用，皆不敢取。“这里晁载之仅从一个县尉所遇到的建设
问题出发作了节录。另外，在当时，地处安徽的官员庄季裕，在他的笔记
《鸡肋篇》中摘录了《营造法式》前四卷的部分资料，也是类似的作法。
宋室南迁，定都临安，在绍兴十二至十三年间，曾有过一定规模的建设活
动，较大的工程有太社，太稷、皇后庙、都亭驿、太学，圜丘坛，景灵宫
等，当时的临安府守王■于绍兴十五年（1145）重刊了《营造法式》，在重
刊题记中曾写到：“平江府今得绍圣营造法式旧本，并目录、看详共一十
四册，绍兴十五年五月十一日校勘重刊”。而这次重刊可以清楚地说明社
会上对《营造法式》之需要。宋以后，它仍成为指导营造活动的权威性典
籍。明以后仍有人在使用它，例如曾在南京为官的赵琦美不仅收藏过此书，
而且在他的墓表中有这样一段记载：“官南京都察院■磨，修治公廨，弗
约而功倍，君曰：吾取宋人将作营造式也。”正是因为《营造法式》一书
有这样的价值，因此引起历代藏书家的兴趣，他们不惜出巨资，雇工抄录，
尽管他们对营造学可能是外行，但对李诚的功绩仍给予高度评价，如陈銮
跋称：“诫生平恒领将作，。。国家大役事皆出其手，故度材程功，详审
精密，非文人纸上谈可比。”邵渊耀跋称：“李明仲营造法式一书，考古
证今，经营惨淡，允推绝作。”张镜蓉跋称：“自来政书考工之属，能罗
括众说，博洽详明深悉，夫饬材辨器之义者，无逾此书。”
文献
原始文献
＇1＇（宋）李诫：营造法式，商务印书馆，1954。
＇2＇（宋）傅冲益：宋故中散大夫知虢州军州管句学士兼管内劝农使赐紫
金鱼袋李公墓志铭，见陶湘校刊《营造法式》附录，1929。
研究文献
＇3＇梁思成：营造法式注释·序，中国建筑工业出版社，1983。
＇4＇（元）脱脱等：宋史·职官志、食货志，中华书局，1983。
＇5＇（明）李濂：汴京遗迹志，1820。
＇6＇S． P·铁摩辛柯著，常振楫译：材料力学史，上海科学技术出版社，
1961。
＇7＇左言东：中国古代官制，浙江古籍出版社，1985。
＇8＇郭黛■：论中国古代木构建筑的模数制，见《建筑史论文集》第5
辑，清华大学出版社，1981。
＇9＇郭黛■：从近现代科学技术发展看中国古代木构建筑技术成就，自
然科学史研究，2（1983），4，第370—380 页。
陈■
范楚玉
陈■籍贯不详。北宋熙宁九年（1076 年）生；约南宋高宗和孝宗年
间（1149—1189 年）卒。农学。
陈■的名字，因所著《农书》而得以流传后世。从《农书》的内容和
序、跋中，可约略知道他在书写成前后的活动，及其学术成就和思想状况。
陈■一生的主要活动时间，是在北宋末年至南宋初年。江南地区，从
六朝起开发，经过隋、唐和五代时吴越、南唐的继续经营，到北宋统一全
国以后，由于自然条件优越，农业生产已经达到很高水平。江南“泽农”，
和黄河流域大部分地区“旱农”，在生产上有很大不同。江南以高产水稻
为主要作物，桑蚕为辅；黄河流域则以禾、麦为主要作物。此外，江南地
区气温较高，无霜期较长，雨水较多，相对湿度较大，地下水位一般较高；
加之，地形复杂，河流湖泊密布，港汊纵横。因此，黄河流域的农业经营
方式不适用于江南，而宋以前的农书，全都是反映北方“旱农”生产情况
的，江南需要有当地的农书。陈■《农书》就是在这一历史条件下出现的。
陈■《农书》完成于南宋绍兴十九年（1149）。这时他已74 岁高龄。南宋王
朝建都临安（今杭州市）的最初几年，乃至十几年，黄河流域迁移到江南的
大量各种非农业人口的生活所需，以及包括“岁币”在内的一切政府开支，
都只能出自农业和手工业生产。这样，在短时期内就促使太湖流域的农业
生产以历史上少有的快速前进，蚕桑生产尤其空前地发展起来，有些农民
宁可放弃种植水稻而种植桑树。《农书》中提到“湖中安吉”的桑树嫁接
情况，可见该书所反映的，正是南宋初期长江下游太湖地区的农业生产情
况。
陈■《农书》自序的最后，署名为“西山隐居全真子陈■”。“全真
子”为道教徒之称呼。据此，陈■当为道教全真派的道徒。全真教是宋、
元道教的大宗，创教于“靖康”（北宋钦宗年号，1126—1127）以后。全真
教提倡济贫拔苦，先人后已，与物无私；并主张道、释、儒三家合一。道
徒多为“河北之士”，不尚符录，不事烧炼，有少数人还从事抗金活动，
大多则凭借耕田凿井自食其力，“不求闻达于诸侯”。陈■�
